vswitchd/bridge.c

   1 /* Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks
   2  *
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <config.h>
  17 #include "bridge.h"
  18 #include <assert.h>
  19 #include <errno.h>
  20 #include <arpa/inet.h>
  21 #include <ctype.h>
  22 #include <inttypes.h>
  23 #include <net/if.h>
  24 #include <openflow/openflow.h>
  25 #include <signal.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <strings.h>
  28 #include <sys/stat.h>
  29 #include <sys/socket.h>
  30 #include <sys/types.h>
  31 #include <unistd.h>
  32 #include "bitmap.h"
  33 #include "cfg.h"
  34 #include "coverage.h"
  35 #include "dirs.h"
  36 #include "dpif.h"
  37 #include "dynamic-string.h"
  38 #include "flow.h"
  39 #include "hash.h"
  40 #include "list.h"
  41 #include "mac-learning.h"
  42 #include "netdev.h"
  43 #include "odp-util.h"
  44 #include "ofp-print.h"
  45 #include "ofpbuf.h"
  46 #include "ofproto/ofproto.h"
  47 #include "packets.h"
  48 #include "poll-loop.h"
  49 #include "port-array.h"
  50 #include "proc-net-compat.h"
  51 #include "process.h"
  52 #include "socket-util.h"
  53 #include "stp.h"
  54 #include "svec.h"
  55 #include "timeval.h"
  56 #include "util.h"
  57 #include "unixctl.h"
  58 #include "vconn.h"
  59 #include "vconn-ssl.h"
  60 #include "xenserver.h"
  61 #include "xtoxll.h"
  62
  63 #define THIS_MODULE VLM_bridge
  64 #include "vlog.h"
  65
  66 struct dst {
  67     uint16_t vlan;
  68     uint16_t dp_ifidx;
  69 };
  70
  71 extern uint64_t mgmt_id;
  72
  73 struct iface {
  74     /* These members are always valid. */
  75     struct port *port;          /* Containing port. */
  76     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
  77     char *name;                 /* Host network device name. */
  78     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
  79     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
  80
  81     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
  82      * be initialized.*/
  83     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
  84     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
  85     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
  86 };
  87
  88 #define BOND_MASK 0xff
  89 struct bond_entry {
  90     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
  91     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
  92     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
  93 };
  94
  95 #define MAX_MIRRORS 32
  96 typedef uint32_t mirror_mask_t;
  97 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
  98 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
  99 struct mirror {
 100     struct bridge *bridge;
 101     size_t idx;
 102     char *name;
 103
 104     /* Selection criteria. */
 105     struct svec src_ports;
 106     struct svec dst_ports;
 107     int *vlans;
 108     size_t n_vlans;
 109
 110     /* Output. */
 111     struct port *out_port;
 112     int out_vlan;
 113 };
 114
 115 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
 116 struct port {
 117     struct bridge *bridge;
 118     size_t port_idx;
 119     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
 120     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
 121     char *name;
 122
 123     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
 124      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
 125     struct iface **ifaces;
 126     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
 127
 128     /* Bonding info. */
 129     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
 130     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
 131     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
 132     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
 133     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
 134     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
 135
 136     /* Port mirroring info. */
 137     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
 138     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
 139     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
 140
 141     /* Spanning tree info. */
 142     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
 143     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
 144 };
 145
 146 #define DP_MAX_PORTS 255
 147 struct bridge {
 148     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
 149     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
 150     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
 151     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
 152     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
 153
 154     /* Support for remote controllers. */
 155     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
 156                                  * "discover" to do controller discovery;
 157                                  * otherwise a vconn name. */
 158
 159     /* OpenFlow switch processing. */
 160     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
 161
 162     /* Kernel datapath information. */
 163     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
 164     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
 165
 166     /* Bridge ports. */
 167     struct port **ports;
 168     size_t n_ports, allocated_ports;
 169
 170     /* Bonding. */
 171     bool has_bonded_ports;
 172     long long int bond_next_rebalance;
 173
 174     /* Flow tracking. */
 175     bool flush;
 176
 177     /* Flow statistics gathering. */
 178     time_t next_stats_request;
 179
 180     /* Port mirroring. */
 181     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
 182
 183     /* Spanning tree. */
 184     struct stp *stp;
 185     long long int stp_last_tick;
 186 };
 187
 188 /* List of all bridges. */
 189 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
 190
 191 /* Maximum number of datapaths. */
 192 enum { DP_MAX = 256 };
 193
 194 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
 195 static void bridge_destroy(struct bridge *);
 196 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
 197 static void bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *, const char *);
 198 static int bridge_run_one(struct bridge *);
 199 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
 200 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
 201 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
 202 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
 203 static void bridge_flush(struct bridge *);
 204 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
 205                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
 206                                       struct iface **hw_addr_iface);
 207 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
 208                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
 209                                         struct iface *hw_addr_iface);
 210 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
 211 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
 212
 213 static void bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *, const char *args);
 214
 215 static void bond_init(void);
 216 static void bond_run(struct bridge *);
 217 static void bond_wait(struct bridge *);
 218 static void bond_rebalance_port(struct port *);
 219 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
 220
 221 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
 222 static void port_reconfigure(struct port *);
 223 static void port_destroy(struct port *);
 224 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
 225 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
 226 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
 227                                        uint16_t dp_ifidx);
 228 static void port_update_bond_compat(struct port *);
 229 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
 230 static void port_update_bonding(struct port *);
 231
 232 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
 233 static void mirror_destroy(struct mirror *);
 234 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
 235 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
 236 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
 237
 238 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
 239 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
 240 static void brstp_run(struct bridge *);
 241 static void brstp_wait(struct bridge *);
 242
 243 static void iface_create(struct port *, const char *name);
 244 static void iface_destroy(struct iface *);
 245 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
 246 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
 247                                          uint16_t dp_ifidx);
 248
 249 /* Hooks into ofproto processing. */
 250 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
 251 \f
 252 /* Public functions. */
 253
 254 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
 255  * internal ports, to 'svec'. */
 256 void
 257 bridge_get_ifaces(struct svec *svec)
 258 {
 259     struct bridge *br, *next;
 260     size_t i, j;
 261
 262     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
 263         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
 264             struct port *port = br->ports[i];
 265
 266             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
 267                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
 268                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
 269                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
 270                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
 271                 } else {
 272                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
 273                         svec_add(svec, iface->name);
 274                     }
 275                 }
 276             }
 277         }
 278     }
 279 }
 280
 281 /* The caller must already have called cfg_read(). */
 282 void
 283 bridge_init(void)
 284 {
 285     struct svec dpif_names;
 286     size_t i;
 287
 288     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show);
 289
 290     svec_init(&dpif_names);
 291     dp_enumerate(&dpif_names);
 292     for (i = 0; i < dpif_names.n; i++) {
 293         const char *dpif_name = dpif_names.names[i];
 294         struct dpif *dpif;
 295         int retval;
 296
 297         retval = dpif_open(dpif_name, &dpif);
 298         if (!retval) {
 299             struct svec all_names;
 300             size_t j;
 301
 302             svec_init(&all_names);
 303             dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
 304             for (j = 0; j < all_names.n; j++) {
 305                 if (cfg_has("bridge.%s.port", all_names.names[j])) {
 306                     goto found;
 307                 }
 308             }
 309             dpif_delete(dpif);
 310         found:
 311             svec_destroy(&all_names);
 312             dpif_close(dpif);
 313         }
 314     }
 315
 316     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows);
 317
 318     bond_init();
 319     bridge_reconfigure();
 320 }
 321
 322 #ifdef HAVE_OPENSSL
 323 static bool
 324 config_string_change(const char *key, char **valuep)
 325 {
 326     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
 327     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
 328         free(*valuep);
 329         *valuep = xstrdup(value);
 330         return true;
 331     } else {
 332         return false;
 333     }
 334 }
 335
 336 static void
 337 bridge_configure_ssl(void)
 338 {
 339     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
 340      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
 341     static char *private_key_file;
 342     static char *certificate_file;
 343     static char *cacert_file;
 344     struct stat s;
 345
 346     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
 347         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
 348     }
 349
 350     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
 351         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
 352     }
 353
 354     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert
 355      * file has been removed, that we want to move back into
 356      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
 357      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
 358      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
 359     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
 360         || (cacert_file && stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
 361         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
 362                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
 363     }
 364 }
 365 #endif
 366
 367 /* iterate_and_prune_ifaces() callback function that opens the network device
 368  * for 'iface', if it is not already open, and retrieves the interface's MAC
 369  * address and carrier status. */
 370 static bool
 371 init_iface_netdev(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
 372                   void *aux UNUSED)
 373 {
 374     if (iface->netdev) {
 375         return true;
 376     } else if (!netdev_open(iface->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE,
 377                             &iface->netdev)) {
 378         netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
 379         return true;
 380     } else {
 381         /* If the network device can't be opened, then we're not going to try
 382          * to do anything with this interface. */
 383         return false;
 384     }
 385 }
 386
 387 static bool
 388 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface, void *aux UNUSED)
 389 {
 390     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
 391         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
 392                  dpif_name(br->dpif),
 393                  iface->name, iface->dp_ifidx);
 394         return true;
 395     } else {
 396         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
 397                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
 398         return false;
 399     }
 400 }
 401
 402 static bool
 403 set_iface_policing(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
 404                    void *aux UNUSED)
 405 {
 406     int rate = cfg_get_int(0, "port.%s.ingress.policing-rate", iface->name);
 407     int burst = cfg_get_int(0, "port.%s.ingress.policing-burst", iface->name);
 408     netdev_set_policing(iface->netdev, rate, burst);
 409     return true;
 410 }
 411
 412 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
 413  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
 414  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
 415 static void
 416 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
 417                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
 418                                     void *aux),
 419                          void *aux)
 420 {
 421     size_t i, j;
 422
 423     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
 424         struct port *port = br->ports[i];
 425         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
 426             struct iface *iface = port->ifaces[j];
 427             if (cb(br, iface, aux)) {
 428                 j++;
 429             } else {
 430                 iface_destroy(iface);
 431             }
 432         }
 433
 434         if (port->n_ifaces) {
 435             i++;
 436         } else  {
 437             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
 438             port_destroy(port);
 439         }
 440     }
 441 }
 442
 443 void
 444 bridge_reconfigure(void)
 445 {
 446     struct svec old_br, new_br;
 447     struct bridge *br, *next;
 448     size_t i;
 449
 450     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
 451
 452     /* Collect old and new bridges. */
 453     svec_init(&old_br);
 454     svec_init(&new_br);
 455     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
 456         svec_add(&old_br, br->name);
 457     }
 458     cfg_get_subsections(&new_br, "bridge");
 459
 460     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
 461     svec_sort(&old_br);
 462     svec_sort(&new_br);
 463     assert(svec_is_unique(&old_br));
 464     assert(svec_is_unique(&new_br));
 465     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
 466         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
 467             bridge_destroy(br);
 468         }
 469     }
 470     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
 471         const char *name = new_br.names[i];
 472         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
 473             bridge_create(name);
 474         }
 475     }
 476     svec_destroy(&old_br);
 477     svec_destroy(&new_br);
 478
 479 #ifdef HAVE_OPENSSL
 480     /* Configure SSL. */
 481     bridge_configure_ssl();
 482 #endif
 483
 484     /* Reconfigure all bridges. */
 485     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
 486         bridge_reconfigure_one(br);
 487     }
 488
 489     /* Add and delete ports on all datapaths.
 490      *
 491      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
 492      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
 493      * port deletions before any port additions. */
 494     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
 495         struct odp_port *dpif_ports;
 496         size_t n_dpif_ports;
 497         struct svec want_ifaces;
 498
 499         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
 500         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
 501         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
 502             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
 503             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
 504                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
 505                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
 506                 if (retval) {
 507                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
 508                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
 509                              strerror(retval));
 510                 }
 511             }
 512         }
 513         svec_destroy(&want_ifaces);
 514         free(dpif_ports);
 515     }
 516     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
 517         struct odp_port *dpif_ports;
 518         size_t n_dpif_ports;
 519         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
 520
 521         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
 522         svec_init(&cur_ifaces);
 523         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
 524             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
 525         }
 526         free(dpif_ports);
 527         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
 528         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
 529         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
 530
 531         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
 532             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
 533             bool internal;
 534             int error;
 535
 536             /* It's an internal interface if it's marked that way, or if
 537              * it's a bonded interface for which we're faking up a network
 538              * device. */
 539             internal = cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", if_name);
 540             if (cfg_get_bool(0, "bonding.%s.fake-iface", if_name)) {
 541                 struct port *port = port_lookup(br, if_name);
 542                 if (port && port->n_ifaces > 1) {
 543                     internal = true;
 544                 }
 545             }
 546
 547             /* Add to datapath. */
 548             error = dpif_port_add(br->dpif, if_name,
 549                                   internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0, NULL);
 550             if (error == EFBIG) {
 551                 VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
 552                          dpif_name(br->dpif));
 553                 break;
 554             } else if (error) {
 555                 VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
 556                          if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
 557             }
 558         }
 559         svec_destroy(&cur_ifaces);
 560         svec_destroy(&want_ifaces);
 561         svec_destroy(&add_ifaces);
 562     }
 563     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
 564         uint8_t ea[8];
 565         uint64_t dpid;
 566         struct iface *local_iface;
 567         struct iface *hw_addr_iface;
 568         uint8_t engine_type, engine_id;
 569         bool add_id_to_iface = false;
 570         struct svec nf_hosts;
 571
 572         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
 573         iterate_and_prune_ifaces(br, init_iface_netdev, NULL);
 574
 575         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, NULL);
 576
 577         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
 578         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
 579         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
 580         if (local_iface) {
 581             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
 582             if (error) {
 583                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
 584                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
 585                             "Ethernet address: %s",
 586                             br->name, strerror(error));
 587             }
 588         }
 589
 590         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
 591         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
 592
 593         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
 594         dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &engine_type, &engine_id);
 595         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
 596             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type",
 597                     br->name);
 598         }
 599         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
 600             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
 601         }
 602         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
 603             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
 604                     br->name);
 605         }
 606         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
 607             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
 608                     "another vswitch, choose an engine id less than 128",
 609                     br->name);
 610         }
 611         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
 612             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
 613                     "another port when 512 or more ports are used",
 614                     br->name);
 615         }
 616         svec_init(&nf_hosts);
 617         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
 618         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type,
 619                     engine_id, add_id_to_iface)) {
 620             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors",
 621                     br->name);
 622         }
 623
 624         /* Update the controller and related settings.  It would be more
 625          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
 626          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
 627          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
 628          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
 629          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
 630          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
 631          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
 632          * the datapath ID before the controller. */
 633         bridge_reconfigure_controller(br);
 634     }
 635     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
 636         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
 637             struct port *port = br->ports[i];
 638             port_update_vlan_compat(port);
 639             port_update_bonding(port);
 640         }
 641     }
 642     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
 643         brstp_reconfigure(br);
 644         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_policing, NULL);
 645     }
 646 }
 647
 648 static void
 649 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
 650                           struct iface **hw_addr_iface)
 651 {
 652     uint64_t requested_ea;
 653     size_t i, j;
 654     int error;
 655
 656     *hw_addr_iface = NULL;
 657
 658     /* Did the user request a particular MAC? */
 659     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
 660     if (requested_ea) {
 661         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
 662         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
 663             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
 664                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
 665         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
 666             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
 667         } else {
 668             return;
 669         }
 670     }
 671
 672     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
 673      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
 674      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
 675     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
 676     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
 677         struct port *port = br->ports[i];
 678         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
 679         uint64_t iface_ea_u64;
 680         struct iface *iface;
 681
 682         /* Mirror output ports don't participate. */
 683         if (port->is_mirror_output_port) {
 684             continue;
 685         }
 686
 687         /* Choose the MAC address to represent the port. */
 688         iface_ea_u64 = cfg_get_mac(0, "port.%s.mac", port->name);
 689         if (iface_ea_u64) {
 690             /* User specified explicitly. */
 691             eth_addr_from_uint64(iface_ea_u64, iface_ea);
 692
 693             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
 694              * we can provide the correct devname to the caller. */
 695             iface = NULL;
 696             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
 697                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
 698                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
 699                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
 700                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
 701                     iface = candidate;
 702                 }
 703             }
 704         } else {
 705             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
 706              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
 707              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
 708              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
 709              * for compatibility we choose the interface with the name that is
 710              * first in alphabetical order. */
 711             iface = port->ifaces[0];
 712             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
 713                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
 714                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
 715                     iface = candidate;
 716                 }
 717             }
 718
 719             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
 720              * MAC address anyway).  Other internal ports don't count because
 721              * we really want a physical MAC if we can get it, and internal
 722              * ports typically have randomly generated MACs. */
 723             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
 724                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
 725                 continue;
 726             }
 727
 728             /* Grab MAC. */
 729             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
 730             if (error) {
 731                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
 732                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
 733                             iface->name, strerror(error));
 734                 continue;
 735             }
 736         }
 737
 738         /* Compare against our current choice. */
 739         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
 740             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
 741             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
 742             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
 743         {
 744             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
 745             *hw_addr_iface = iface;
 746         }
 747     }
 748     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
 749         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
 750         *hw_addr_iface = NULL;
 751         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
 752                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
 753     } else {
 754         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
 755                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
 756     }
 757 }
 758
 759 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
 760  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
 761  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
 762  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
 763  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
 764 static uint64_t
 765 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
 766                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
 767                         struct iface *hw_addr_iface)
 768 {
 769     /*
 770      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
 771      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
 772      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
 773      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
 774      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
 775      * ID.
 776      *
 777      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
 778      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
 779      * "sticks".
 780      */
 781     uint64_t dpid;
 782
 783     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
 784     if (dpid) {
 785         return dpid;
 786     }
 787
 788     if (hw_addr_iface) {
 789         int vlan;
 790         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
 791             /*
 792              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
 793              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
 794              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
 795              * device's physical network device.
 796              *
 797              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
 798              * along with the VLAN identifier.
 799              */
 800             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
 801             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
 802             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
 803             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
 804             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
 805         } else {
 806             /*
 807              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
 808              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
 809              */
 810         }
 811     } else {
 812         /*
 813          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
 814          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
 815          * natural unique identifier at all.
 816          *
 817          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
 818          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
 819          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
 820          * an internal network is destroyed and then a new one is later
 821          * created, so this is fairly effective.
 822          *
 823          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
 824          * address on each run.
 825          */
 826         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
 827         if (host_uuid) {
 828             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
 829             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
 830             free(combined);
 831             return dpid;
 832         }
 833     }
 834
 835     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
 836 }
 837
 838 static uint64_t
 839 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
 840 {
 841     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
 842
 843     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
 844     sha1_bytes(data, n, hash);
 845     eth_addr_mark_random(hash);
 846     return eth_addr_to_uint64(hash);
 847 }
 848
 849 int
 850 bridge_run(void)
 851 {
 852     struct bridge *br, *next;
 853     int retval;
 854
 855     retval = 0;
 856     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
 857         int error = bridge_run_one(br);
 858         if (error) {
 859             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
 860             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
 861                         "forcing reconfiguration", br->name);
 862             if (!retval) {
 863                 retval = error;
 864             }
 865         }
 866     }
 867     return retval;
 868 }
 869
 870 void
 871 bridge_wait(void)
 872 {
 873     struct bridge *br;
 874
 875     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
 876         ofproto_wait(br->ofproto);
 877         if (br->controller) {
 878             continue;
 879         }
 880
 881         if (br->ml) {
 882             mac_learning_wait(br->ml);
 883         }
 884         bond_wait(br);
 885         brstp_wait(br);
 886     }
 887 }
 888
 889 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
 890  * configuration changes.  */
 891 static void
 892 bridge_flush(struct bridge *br)
 893 {
 894     COVERAGE_INC(bridge_flush);
 895     br->flush = true;
 896     if (br->ml) {
 897         mac_learning_flush(br->ml);
 898     }
 899 }
 900
 901 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
 902  * such interface. */
 903 static struct iface *
 904 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
 905 {
 906     size_t i, j;
 907
 908     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
 909         struct port *port = br->ports[i];
 910         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
 911             struct iface *iface = port->ifaces[j];
 912             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
 913                 return iface;
 914             }
 915         }
 916     }
 917
 918     return NULL;
 919 }
 920 \f
 921 /* Bridge unixctl user interface functions. */
 922 static void
 923 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
 924 {
 925     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
 926     const struct bridge *br;
 927
 928     br = bridge_lookup(args);
 929     if (!br) {
 930         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
 931         return;
 932     }
 933
 934     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
 935     if (br->ml) {
 936         const struct mac_entry *e;
 937         LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
 938             if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
 939                 continue;
 940             }
 941             ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
 942                           br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
 943                           e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
 944         }
 945     }
 946     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
 947     ds_destroy(&ds);
 948 }
 949 \f
 950 /* Bridge reconfiguration functions. */
 951
 952 static struct bridge *
 953 bridge_create(const char *name)
 954 {
 955     struct bridge *br;
 956     int error;
 957
 958     assert(!bridge_lookup(name));
 959     br = xcalloc(1, sizeof *br);
 960
 961     error = dpif_create(name, &br->dpif);
 962     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
 963         error = dpif_open(name, &br->dpif);
 964         if (error) {
 965             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
 966                      name, strerror(error));
 967             free(br);
 968             return NULL;
 969         }
 970         dpif_flow_flush(br->dpif);
 971     } else if (error) {
 972         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
 973         free(br);
 974         return NULL;
 975     }
 976
 977     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
 978     if (error) {
 979         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
 980         dpif_delete(br->dpif);
 981         dpif_close(br->dpif);
 982         free(br);
 983         return NULL;
 984     }
 985
 986     br->name = xstrdup(name);
 987     br->ml = mac_learning_create();
 988     br->sent_config_request = false;
 989     eth_addr_random(br->default_ea);
 990
 991     port_array_init(&br->ifaces);
 992
 993     br->flush = false;
 994     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
 995
 996     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
 997
 998     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
 999
1000     return br;
1001 }
1002
1003 static void
1004 bridge_destroy(struct bridge *br)
1005 {
1006     if (br) {
1007         int error;
1008
1009         while (br->n_ports > 0) {
1010             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1011         }
1012         list_remove(&br->node);
1013         error = dpif_delete(br->dpif);
1014         if (error && error != ENOENT) {
1015             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1016                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1017         }
1018         dpif_close(br->dpif);
1019         ofproto_destroy(br->ofproto);
1020         free(br->controller);
1021         mac_learning_destroy(br->ml);
1022         port_array_destroy(&br->ifaces);
1023         free(br->ports);
1024         free(br->name);
1025         free(br);
1026     }
1027 }
1028
1029 static struct bridge *
1030 bridge_lookup(const char *name)
1031 {
1032     struct bridge *br;
1033
1034     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1035         if (!strcmp(br->name, name)) {
1036             return br;
1037         }
1038     }
1039     return NULL;
1040 }
1041
1042 bool
1043 bridge_exists(const char *name)
1044 {
1045     return bridge_lookup(name) ? true : false;
1046 }
1047
1048 uint64_t
1049 bridge_get_datapathid(const char *name)
1050 {
1051     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
1052     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
1053 }
1054
1055 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1056  * stack, including those normally hidden. */
1057 static void
1058 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
1059 {
1060     struct bridge *br;
1061     struct ds results;
1062
1063     br = bridge_lookup(args);
1064     if (!br) {
1065         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1066         return;
1067     }
1068
1069     ds_init(&results);
1070     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1071
1072     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1073     ds_destroy(&results);
1074 }
1075
1076 static int
1077 bridge_run_one(struct bridge *br)
1078 {
1079     int error;
1080
1081     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1082     if (error) {
1083         return error;
1084     }
1085
1086     if (br->ml) {
1087         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1088     }
1089     bond_run(br);
1090     brstp_run(br);
1091
1092     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1093     br->flush = false;
1094
1095     return error;
1096 }
1097
1098 static const char *
1099 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
1100 {
1101     const char *controller;
1102
1103     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
1104     if (!controller) {
1105         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
1106     }
1107     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
1108 }
1109
1110 static bool
1111 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1112 {
1113     struct svec *ifaces = ifaces_;
1114     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1115         svec_add(ifaces, iface->name);
1116         svec_sort(ifaces);
1117         return true;
1118     } else {
1119         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1120                  "removing from %s",
1121                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1122         return false;
1123     }
1124 }
1125
1126 static void
1127 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
1128 {
1129     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
1130     struct svec listeners, old_listeners;
1131     struct svec snoops, old_snoops;
1132     size_t i;
1133
1134     /* Collect old ports. */
1135     svec_init(&old_ports);
1136     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1137         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
1138     }
1139     svec_sort(&old_ports);
1140     assert(svec_is_unique(&old_ports));
1141
1142     /* Collect new ports. */
1143     svec_init(&new_ports);
1144     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
1145     svec_sort(&new_ports);
1146     if (bridge_get_controller(br)) {
1147         char local_name[IF_NAMESIZE];
1148         int error;
1149
1150         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1151                                    local_name, sizeof local_name);
1152         if (!error && !svec_contains(&new_ports, local_name)) {
1153             svec_add(&new_ports, local_name);
1154             svec_sort(&new_ports);
1155         }
1156     }
1157     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
1158         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1159                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
1160         svec_unique(&new_ports);
1161     }
1162
1163     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
1164
1165     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1166     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
1167         struct port *port = br->ports[i];
1168         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
1169             port_destroy(port);
1170         } else {
1171             i++;
1172         }
1173     }
1174     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
1175         const char *name = new_ports.names[i];
1176         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
1177             port_create(br, name);
1178         }
1179     }
1180     svec_destroy(&old_ports);
1181     svec_destroy(&new_ports);
1182
1183     /* Reconfigure all ports. */
1184     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1185         port_reconfigure(br->ports[i]);
1186     }
1187
1188     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1189     svec_init(&ifaces);
1190     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1191     svec_destroy(&ifaces);
1192
1193     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1194      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1195      * controller to another?) */
1196
1197     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1198     svec_init(&listeners);
1199     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1200     if (!listeners.n) {
1201         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1202                                               ovs_rundir, br->name));
1203     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1204         svec_clear(&listeners);
1205     }
1206     svec_sort_unique(&listeners);
1207
1208     svec_init(&old_listeners);
1209     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1210     svec_sort_unique(&old_listeners);
1211
1212     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1213         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1214     }
1215     svec_destroy(&listeners);
1216     svec_destroy(&old_listeners);
1217
1218     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1219     svec_init(&snoops);
1220     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1221     if (!snoops.n) {
1222         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1223                                            ovs_rundir, br->name));
1224     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1225         svec_clear(&snoops);
1226     }
1227     svec_sort_unique(&snoops);
1228
1229     svec_init(&old_snoops);
1230     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1231     svec_sort_unique(&old_snoops);
1232
1233     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1234         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1235     }
1236     svec_destroy(&snoops);
1237     svec_destroy(&old_snoops);
1238
1239     mirror_reconfigure(br);
1240 }
1241
1242 static void
1243 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1244 {
1245     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1246     const char *controller;
1247
1248     controller = bridge_get_controller(br);
1249     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1250         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1251     }
1252     free(br->controller);
1253     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1254
1255     if (controller) {
1256         const char *fail_mode;
1257         int max_backoff, probe;
1258         int rate_limit, burst_limit;
1259
1260         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1261             bool update_resolv_conf = true;
1262
1263             if (cfg_has("%s.update-resolv.conf", pfx)) {
1264                 update_resolv_conf = cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1265                         pfx);
1266             }
1267             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1268                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1269                                   update_resolv_conf);
1270         } else {
1271             struct iface *local_iface;
1272             bool in_band;
1273
1274             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1275                                      "%s.in-band", pfx)
1276                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1277             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1278             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1279
1280             local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1281             if (local_iface
1282                 && cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1283                 struct netdev *netdev = local_iface->netdev;
1284                 struct in_addr ip, mask, gateway;
1285                 ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1286                 mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1287                 gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1288
1289                 netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1290                 if (!mask.s_addr) {
1291                     mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1292                 }
1293                 if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1294                     VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1295                               "netmask "IP_FMT,
1296                               br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1297                               IP_ARGS(&mask.s_addr));
1298                 }
1299
1300                 if (gateway.s_addr) {
1301                     if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1302                         VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1303                                   br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1304                     }
1305                 }
1306             }
1307         }
1308
1309         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1310         if (!fail_mode) {
1311             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1312         }
1313         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1314                             (!fail_mode
1315                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1316                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1317
1318         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1319         if (probe < 5) {
1320             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1321             if (probe < 5) {
1322                 probe = 5;
1323             }
1324         }
1325         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1326
1327         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1328         if (!max_backoff) {
1329             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1330             if (!max_backoff) {
1331                 max_backoff = 8;
1332             }
1333         }
1334         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1335
1336         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1337         if (!rate_limit) {
1338             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1339         }
1340         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1341         if (!burst_limit) {
1342             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1343         }
1344         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1345
1346         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1347
1348         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1349             struct svec command_acls;
1350             char *command_acl;
1351
1352             svec_init(&command_acls);
1353             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1354             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1355
1356             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1357                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1358                                                         pfx));
1359
1360             svec_destroy(&command_acls);
1361             free(command_acl);
1362         } else {
1363             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1364         }
1365     } else {
1366         union ofp_action action;
1367         flow_t flow;
1368
1369         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1370          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1371         memset(&action, 0, sizeof action);
1372         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1373         action.output.len = htons(sizeof action);
1374         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1375         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1376         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1377                          &action, 1, 0);
1378
1379         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1380         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1381         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1382         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1383         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1384     }
1385     free(pfx);
1386
1387     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1388 }
1389
1390 static void
1391 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1392 {
1393     size_t i, j;
1394
1395     svec_init(ifaces);
1396     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1397         struct port *port = br->ports[i];
1398         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1399             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1400             svec_add(ifaces, iface->name);
1401         }
1402         if (port->n_ifaces > 1
1403             && cfg_get_bool(0, "bonding.%s.fake-iface", port->name)) {
1404             svec_add(ifaces, port->name);
1405         }
1406     }
1407     svec_sort_unique(ifaces);
1408 }
1409
1410 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1411  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1412  *
1413  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1414  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1415  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1416  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1417  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1418 static void
1419 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1420 {
1421     struct odp_port *dpif_ports;
1422     size_t n_dpif_ports;
1423     size_t i, j;
1424
1425     /* Reset all interface numbers. */
1426     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1427         struct port *port = br->ports[i];
1428         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1429             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1430             iface->dp_ifidx = -1;
1431         }
1432     }
1433     port_array_clear(&br->ifaces);
1434
1435     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1436     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1437         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1438         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1439         if (iface) {
1440             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1441                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1442                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1443             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1444                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1445                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1446             } else {
1447                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1448                 iface->dp_ifidx = p->port;
1449             }
1450         }
1451     }
1452     free(dpif_ports);
1453 }
1454 \f
1455 /* Bridge packet processing functions. */
1456
1457 static int
1458 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1459 {
1460     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1461 }
1462
1463 static struct bond_entry *
1464 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1465 {
1466     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1467 }
1468
1469 static int
1470 bond_choose_iface(const struct port *port)
1471 {
1472     size_t i;
1473     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1474         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1475             return i;
1476         }
1477     }
1478     return -1;
1479 }
1480
1481 static bool
1482 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1483                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1484 {
1485     struct iface *iface;
1486
1487     assert(port->n_ifaces);
1488     if (port->n_ifaces == 1) {
1489         iface = port->ifaces[0];
1490     } else {
1491         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1492         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1493             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1494             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1495              * is only good for testing the rebalancing code. */
1496             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1497             if (e->iface_idx < 0) {
1498                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1499                 return false;
1500             }
1501             e->iface_tag = tag_create_random();
1502             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
1503         }
1504         *tags |= e->iface_tag;
1505         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1506     }
1507     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1508     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1509     return true;
1510 }
1511
1512 static void
1513 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1514 {
1515     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1516     struct port *port = iface->port;
1517
1518     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1519         /* Nothing to do. */
1520         return;
1521     }
1522     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1523                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1524     if (carrier == iface->enabled) {
1525         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1526         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1527                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1528     } else if (carrier && port->updelay && port->active_iface < 0) {
1529         iface->delay_expires = time_msec();
1530         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1531                      "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1532     } else {
1533         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1534         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1535         if (delay) {
1536             VLOG_INFO_RL(&rl,
1537                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1538                          iface->name,
1539                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1540                          carrier ? "up" : "down",
1541                          delay);
1542         }
1543     }
1544 }
1545
1546 static void
1547 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1548 {
1549     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1550
1551     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1552     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1553     if (port->active_iface >= 0) {
1554         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1555                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1556     } else {
1557         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1558                      port->name);
1559     }
1560 }
1561
1562 static void
1563 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1564 {
1565     struct port *port = iface->port;
1566     struct bridge *br = port->bridge;
1567
1568     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1569     if (enable == iface->enabled) {
1570         return;
1571     }
1572
1573     iface->enabled = enable;
1574     if (!iface->enabled) {
1575         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1576         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1577         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1578             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1579                                port->active_iface_tag);
1580             bond_choose_active_iface(port);
1581         }
1582         bond_send_learning_packets(port);
1583     } else {
1584         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1585         if (port->active_iface < 0) {
1586             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1587             bond_choose_active_iface(port);
1588             bond_send_learning_packets(port);
1589         }
1590         iface->tag = tag_create_random();
1591     }
1592 }
1593
1594 static void
1595 bond_run(struct bridge *br)
1596 {
1597     size_t i, j;
1598
1599     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1600         struct port *port = br->ports[i];
1601
1602         if (port->bond_compat_is_stale) {
1603             port->bond_compat_is_stale = false;
1604             port_update_bond_compat(port);
1605         }
1606
1607         if (port->n_ifaces < 2) {
1608             continue;
1609         }
1610         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1611             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1612             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1613                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1614             }
1615         }
1616     }
1617 }
1618
1619 static void
1620 bond_wait(struct bridge *br)
1621 {
1622     size_t i, j;
1623
1624     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1625         struct port *port = br->ports[i];
1626         if (port->n_ifaces < 2) {
1627             continue;
1628         }
1629         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1630             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1631             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1632                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1633             }
1634         }
1635     }
1636 }
1637
1638 static bool
1639 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1640         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1641         tag_type *tags)
1642 {
1643     /* STP handling.
1644      *
1645      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1646      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1647      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1648      *
1649      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1650     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1651     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1652         return false;
1653     }
1654
1655     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1656               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1657               : ntohs(flow->dl_vlan));
1658     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1659 }
1660
1661 static void
1662 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1663 {
1664     struct dst tmp = *p;
1665     *p = *q;
1666     *q = tmp;
1667 }
1668
1669 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1670  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1671  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1672  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1673  * possibly overkill.) */
1674 static void
1675 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1676 {
1677     struct dst *first = dsts;
1678     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1679
1680     while (first != last) {
1681         /* Invariants:
1682          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1683          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1684          *      - first < last. */
1685         while (first->vlan == vlan) {
1686             if (++first == last) {
1687                 return;
1688             }
1689         }
1690
1691         /* Same invariants, plus one additional:
1692          *      - first->vlan != vlan.
1693          */
1694         while (last[-1].vlan != vlan) {
1695             if (--last == first) {
1696                 return;
1697             }
1698         }
1699
1700         /* Same invariants, plus one additional:
1701          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1702         swap_dst(first++, --last);
1703     }
1704 }
1705
1706 static int
1707 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1708 {
1709     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1710     return ffs(mask);
1711 }
1712
1713 static bool
1714 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1715                  const struct dst *test)
1716 {
1717     size_t i;
1718     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1719         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1720             return true;
1721         }
1722     }
1723     return false;
1724 }
1725
1726 static bool
1727 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1728 {
1729     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1730 }
1731
1732 static bool
1733 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1734 {
1735     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1736 }
1737
1738 static size_t
1739 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1740              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1741              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1742 {
1743     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1744     struct dst *dst = dsts;
1745     size_t i;
1746
1747     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1748     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1749         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1750         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1751         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1752             struct port *port = br->ports[i];
1753             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1754                 && !port->is_mirror_output_port
1755                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1756                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1757                 dst++;
1758             }
1759         }
1760     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1761         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1762         dst++;
1763     }
1764
1765     while (mirrors) {
1766         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1767         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1768             if (m->out_port) {
1769                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1770                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1771                     dst++;
1772                 }
1773             } else {
1774                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1775                     struct port *port = br->ports[i];
1776                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1777                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags))
1778                     {
1779                         if (port->vlan < 0) {
1780                             dst->vlan = m->out_vlan;
1781                         }
1782                         if (dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1783                             continue;
1784                         }
1785                         if (dst->dp_ifidx == flow->in_port
1786                             && dst->vlan == vlan) {
1787                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1788                             continue;
1789                         }
1790                         dst++;
1791                     }
1792                 }
1793             }
1794         }
1795         mirrors &= mirrors - 1;
1796     }
1797
1798     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1799     return dst - dsts;
1800 }
1801
1802 static void UNUSED
1803 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1804 {
1805     for (; n--; dsts++) {
1806         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1807         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1808             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1809         }
1810     }
1811 }
1812
1813 static void
1814 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1815                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1816                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1817 {
1818     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1819     size_t n_dsts;
1820     const struct dst *p;
1821     uint16_t cur_vlan;
1822
1823     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1824
1825     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1826     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1827         union odp_action *a;
1828         if (p->vlan != cur_vlan) {
1829             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1830                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1831             } else {
1832                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1833                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1834             }
1835             cur_vlan = p->vlan;
1836         }
1837         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1838         a->output.port = p->dp_ifidx;
1839     }
1840 }
1841
1842 static bool
1843 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet)
1844 {
1845     struct arp_eth_header *arp = (struct arp_eth_header *) packet->data;
1846     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1847             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
1848             && packet->size >= sizeof(struct arp_eth_header)
1849             && arp->ar_op == ARP_OP_REQUEST);
1850 }
1851
1852 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1853  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1854  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1855 static bool
1856 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1857              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1858              tag_type *tags)
1859 {
1860     struct iface *in_iface;
1861     struct port *in_port;
1862     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1863     int vlan;
1864
1865     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1866     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1867     if (!in_iface) {
1868         /* No interface?  Something fishy... */
1869         if (packet != NULL) {
1870             /* Odd.  A few possible reasons here:
1871              *
1872              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1873              *   queued up from it.
1874              *
1875              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1876              *   add-if") that we don't know about.
1877              *
1878              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1879              *   one of our bridge ports.
1880              */
1881             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1882
1883             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1884                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port);
1885         }
1886
1887         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1888         return true;
1889     }
1890     in_port = in_iface->port;
1891
1892     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1893      *
1894      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1895      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1896      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1897      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1898      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1899     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1900     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1901         vlan = 0;
1902     }
1903     if (in_port->vlan >= 0) {
1904         if (vlan) {
1905             /* XXX support double tagging? */
1906             if (packet != NULL) {
1907                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1908                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1909                              "packet received on port %s configured with "
1910                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1911                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1912                              in_port->name, in_port->vlan);
1913             }
1914             goto done;
1915         }
1916         vlan = in_port->vlan;
1917     } else {
1918         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1919             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1920             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1921                          "packet received on port %s not configured for "
1922                          "trunking VLAN %d",
1923                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1924             goto done;
1925         }
1926     }
1927
1928     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1929      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1930      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1931     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1932         goto done;
1933     }
1934
1935     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1936     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1937         goto done;
1938     }
1939
1940     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1941     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1942         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1943         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1944                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1945                      br->name, in_port->name);
1946         goto done;
1947     }
1948
1949     /* Multicast (and broadcast) packets on bonds need special attention, to
1950      * avoid receiving duplicates. */
1951     if (in_port->n_ifaces > 1 && eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1952         *tags |= in_port->active_iface_tag;
1953         if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1954             /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1955             goto done;
1956         } else {
1957             /* Drop all multicast packets for which we have learned a different
1958              * input port, because we probably sent the packet on one slaves
1959              * and got it back on the active slave.  Broadcast ARP replies are
1960              * an exception to this rule: the host has moved to another
1961              * switch. */
1962             int src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1963             if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx) {
1964                 if (packet) {
1965                     if (!is_bcast_arp_reply(flow, packet)) {
1966                         goto done;
1967                     }
1968                 } else {
1969                     /* No way to know whether it's an ARP reply, because the
1970                      * flow entry doesn't include enough information and we
1971                      * don't have a packet.  Punt. */
1972                     return false;
1973                 }
1974             }
1975         }
1976     }
1977
1978     /* MAC learning. */
1979     out_port = FLOOD_PORT;
1980     if (br->ml) {
1981         int out_port_idx;
1982
1983         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1984         if (packet) {
1985             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1986                                                   vlan, in_port->port_idx);
1987             if (rev_tag) {
1988                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1989                  * so keep the rate limit relatively high. */
1990                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1991                                                                         300);
1992                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1993                             "on port %s in VLAN %d",
1994                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1995                             in_port->name, vlan);
1996                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1997             }
1998         }
1999
2000         /* Determine output port. */
2001         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
2002                                                tags);
2003         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2004             out_port = br->ports[out_port_idx];
2005         }
2006     }
2007
2008     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
2009      * wants us to discard. */
2010     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
2011         out_port = NULL;
2012     }
2013
2014 done:
2015     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
2016
2017     /*
2018      * We send out only a single packet, instead of setting up a flow, if the
2019      * packet is an ARP directed to broadcast that arrived on a bonded
2020      * interface.  In such a situation ARP requests and replies must be handled
2021      * differently, but OpenFlow unfortunately can't distinguish them.
2022      */
2023     return (in_port->n_ifaces < 2
2024             || flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)
2025             || !eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
2026 }
2027
2028 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
2029  * number. */
2030 static void
2031 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
2032                               const struct ofp_phy_port *opp,
2033                               void *br_)
2034 {
2035     struct bridge *br = br_;
2036     struct iface *iface;
2037     struct port *port;
2038
2039     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
2040     if (!iface) {
2041         return;
2042     }
2043     port = iface->port;
2044
2045     if (reason == OFPPR_DELETE) {
2046         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
2047                   br->name, iface->name);
2048         iface_destroy(iface);
2049         if (!port->n_ifaces) {
2050             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
2051                       br->name, port->name);
2052             port_destroy(port);
2053         }
2054
2055         bridge_flush(br);
2056     } else {
2057         if (port->n_ifaces > 1) {
2058             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
2059             bond_link_status_update(iface, up);
2060             port_update_bond_compat(port);
2061         }
2062     }
2063 }
2064
2065 static bool
2066 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
2067                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
2068 {
2069     struct bridge *br = br_;
2070
2071 #if 0
2072     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
2073         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
2074         brstp_receive(br, flow, payload);
2075         return true;
2076     }
2077 #endif
2078
2079     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2080     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
2081 }
2082
2083 static void
2084 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
2085                               const union odp_action *actions,
2086                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
2087                               void *br_)
2088 {
2089     struct bridge *br = br_;
2090     const union odp_action *a;
2091
2092     if (!br->has_bonded_ports) {
2093         return;
2094     }
2095
2096     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2097         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2098             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2099             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
2100                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
2101                 e->tx_bytes += n_bytes;
2102             }
2103         }
2104     }
2105 }
2106
2107 static void
2108 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2109 {
2110     struct bridge *br = br_;
2111     size_t i;
2112
2113     if (!br->has_bonded_ports) {
2114         return;
2115     }
2116
2117     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
2118      * second, so this timer implementation is sufficient. */
2119     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
2120         return;
2121     }
2122     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
2123
2124     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2125         struct port *port = br->ports[i];
2126         if (port->n_ifaces > 1) {
2127             bond_rebalance_port(port);
2128         }
2129     }
2130 }
2131
2132 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2133     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2134     bridge_normal_ofhook_cb,
2135     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2136     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2137 };
2138 \f
2139 /* Bonding functions. */
2140
2141 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2142  * bond rebalancing.  */
2143 struct slave_balance {
2144     struct iface *iface;        /* The interface. */
2145     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2146
2147     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2148      * increasing tx_bytes. */
2149     struct bond_entry **hashes;
2150     size_t n_hashes;
2151 };
2152
2153 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2154  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2155  * ascending order of bytes transmitted. */
2156 static int
2157 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2158 {
2159     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2160     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2161     const struct bond_entry *a = *ap;
2162     const struct bond_entry *b = *bp;
2163     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2164         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2165     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2166         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2167     } else {
2168         return 0;
2169     }
2170 }
2171
2172 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2173  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2174 static int
2175 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2176 {
2177     const struct slave_balance *a = a_;
2178     const struct slave_balance *b = b_;
2179     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2180         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2181     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2182         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2183     } else {
2184         return 0;
2185     }
2186 }
2187
2188 static void
2189 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2190 {
2191     struct slave_balance tmp = *a;
2192     *a = *b;
2193     *b = tmp;
2194 }
2195
2196 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2197  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2198  *
2199  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2200  * location. */
2201 static void
2202 resort_bals(struct slave_balance *p,
2203             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2204 {
2205     if (n_bals > 1) {
2206         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2207             swap_bals(p, p - 1);
2208         }
2209         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2210             swap_bals(p, p + 1);
2211         }
2212     }
2213 }
2214
2215 static void
2216 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2217 {
2218     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2219         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2220         const struct slave_balance *b;
2221
2222         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2223             size_t i;
2224
2225             if (b > bals) {
2226                 ds_put_char(&ds, ',');
2227             }
2228             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2229                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2230
2231             if (!b->iface->enabled) {
2232                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2233             }
2234             if (b->n_hashes > 0) {
2235                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2236                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2237                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2238                     if (i > 0) {
2239                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2240                     }
2241                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2242                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2243                 }
2244                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2245             }
2246         }
2247         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2248         ds_destroy(&ds);
2249     }
2250 }
2251
2252 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2253 static void
2254 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2255                 struct bond_entry *hash)
2256 {
2257     struct port *port = from->iface->port;
2258     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2259
2260     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2261               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2262               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2263               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2264               from->iface->name, to->iface->name,
2265               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2266               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2267
2268     /* Delete element from from->hashes.
2269      *
2270      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2271      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2272      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2273      * point in doing that.  */
2274     if (from->hashes[0] == hash) {
2275         from->hashes++;
2276     } else {
2277         int i = hash - from->hashes[0];
2278         memmove(from->hashes + i, from->hashes + i + 1,
2279                 (from->n_hashes - (i + 1)) * sizeof *from->hashes);
2280     }
2281     from->n_hashes--;
2282
2283     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2284     from->tx_bytes -= delta;
2285     to->tx_bytes += delta;
2286
2287     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2288     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2289     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2290     hash->iface_tag = tag_create_random();
2291 }
2292
2293 static void
2294 bond_rebalance_port(struct port *port)
2295 {
2296     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2297     size_t n_bals;
2298     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2299     struct slave_balance *b, *from, *to;
2300     struct bond_entry *e;
2301     size_t i;
2302
2303     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2304      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2305      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2306      * loaded slave.
2307      *
2308      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2309      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2310      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2311      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2312      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2313     n_bals = port->n_ifaces;
2314     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2315         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2316         b->tx_bytes = 0;
2317         b->hashes = NULL;
2318         b->n_hashes = 0;
2319     }
2320     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2321         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2322     }
2323     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2324     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2325         e = hashes[i];
2326         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2327             b = &bals[e->iface_idx];
2328             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2329             if (!b->hashes) {
2330                 b->hashes = &hashes[i];
2331             }
2332             b->n_hashes++;
2333         }
2334     }
2335     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2336     log_bals(bals, n_bals, port);
2337
2338     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2339      * array earlier). */
2340     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2341         n_bals--;
2342         if (!n_bals) {
2343             return;
2344         }
2345     }
2346
2347     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2348     to = &bals[n_bals - 1];
2349     for (from = bals; from < to; ) {
2350         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2351         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2352             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2353              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2354              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2355             break;
2356         } else if (from->n_hashes == 1) {
2357             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2358              * load away from it, even though we want to. */
2359             from++;
2360         } else {
2361             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2362              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2363              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2364              * must not cause 'to''s load to exceed 'from''s load.
2365              *
2366              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2367              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2368              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2369              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2370             size_t i;
2371
2372             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2373                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2374                 if (to->tx_bytes + delta < from->tx_bytes - delta) {
2375                     break;
2376                 }
2377             }
2378             if (i < from->n_hashes) {
2379                 bond_shift_load(from, to, from->hashes[i]);
2380
2381                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2382                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2383                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2384                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2385                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2386                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2387             } else {
2388                 from++;
2389             }
2390             port->bond_compat_is_stale = true;
2391         }
2392     }
2393
2394     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2395      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2396     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2397         e->tx_bytes /= 2;
2398     }
2399 }
2400
2401 static void
2402 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2403 {
2404     struct bridge *br = port->bridge;
2405     struct mac_entry *e;
2406     struct ofpbuf packet;
2407     int error, n_packets, n_errors;
2408
2409     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2410         return;
2411     }
2412
2413     ofpbuf_init(&packet, 128);
2414     error = n_packets = n_errors = 0;
2415     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2416         static const char s[] = "Open vSwitch Bond Failover";
2417         union ofp_action actions[2], *a;
2418         struct eth_header *eth;
2419         struct llc_snap_header *llc_snap;
2420         uint16_t dp_ifidx;
2421         tag_type tags = 0;
2422         flow_t flow;
2423         int retval;
2424
2425         if (e->port == port->port_idx
2426             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2427             continue;
2428         }
2429
2430         /* Compose packet to send. */
2431         ofpbuf_clear(&packet);
2432         eth = ofpbuf_put_zeros(&packet, ETH_HEADER_LEN);
2433         llc_snap = ofpbuf_put_zeros(&packet, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
2434         ofpbuf_put(&packet, s, sizeof s); /* Includes null byte. */
2435         ofpbuf_put(&packet, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2436
2437         memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
2438         memcpy(eth->eth_src, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2439         eth->eth_type = htons(packet.size - ETH_HEADER_LEN);
2440
2441         llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
2442         llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
2443         llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
2444         memcpy(llc_snap->snap.snap_org, "\x00\x23\x20", 3);
2445         llc_snap->snap.snap_type = htons(0xf177); /* Random number. */
2446
2447         /* Compose actions. */
2448         memset(actions, 0, sizeof actions);
2449         a = actions;
2450         if (e->vlan) {
2451             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2452             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2453             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2454             a++;
2455         }
2456         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2457         a->output.len = htons(sizeof *a);
2458         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2459         a++;
2460
2461         /* Send packet. */
2462         n_packets++;
2463         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2464         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2465                                      &packet);
2466         if (retval) {
2467             error = retval;
2468             n_errors++;
2469         }
2470     }
2471     ofpbuf_uninit(&packet);
2472
2473     if (n_errors) {
2474         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2475         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2476                      "packets, last error was: %s",
2477                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2478     } else {
2479         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2480                  port->name, n_packets);
2481     }
2482 }
2483 \f
2484 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2485
2486 static void
2487 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2488 {
2489     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2490     const struct bridge *br;
2491
2492     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2493
2494     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2495         size_t i;
2496
2497         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2498             const struct port *port = br->ports[i];
2499             if (port->n_ifaces > 1) {
2500                 size_t j;
2501
2502                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2503                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2504                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2505                     if (j) {
2506                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2507                     }
2508                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2509                 }
2510                 ds_put_char(&ds, '\n');
2511             }
2512         }
2513     }
2514     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2515     ds_destroy(&ds);
2516 }
2517
2518 static struct port *
2519 bond_find(const char *name)
2520 {
2521     const struct bridge *br;
2522
2523     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2524         size_t i;
2525
2526         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2527             struct port *port = br->ports[i];
2528             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2529                 return port;
2530             }
2531         }
2532     }
2533     return NULL;
2534 }
2535
2536 static void
2537 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2538 {
2539     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2540     const struct port *port;
2541     size_t j;
2542
2543     port = bond_find(args);
2544     if (!port) {
2545         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2546         return;
2547     }
2548
2549     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2550     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2551     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2552                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2553     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2554         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2555         struct bond_entry *be;
2556
2557         /* Basic info. */
2558         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2559                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2560         if (j == port->active_iface) {
2561             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2562         }
2563         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2564             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2565                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2566                           iface->delay_expires - time_msec());
2567         }
2568
2569         /* Hashes. */
2570         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2571             int hash = be - port->bond_hash;
2572             struct mac_entry *me;
2573
2574             if (be->iface_idx != j) {
2575                 continue;
2576             }
2577
2578             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2579                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2580
2581             /* MACs. */
2582             if (!port->bridge->ml) {
2583                 break;
2584             }
2585
2586             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2587                            &port->bridge->ml->lrus) {
2588                 uint16_t dp_ifidx;
2589                 tag_type tags = 0;
2590                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2591                     && me->port != port->port_idx
2592                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2593                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2594                 {
2595                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2596                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2597                 }
2598             }
2599         }
2600     }
2601     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2602     ds_destroy(&ds);
2603 }
2604
2605 static void
2606 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2607 {
2608     char *args = (char *) args_;
2609     char *save_ptr = NULL;
2610     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2611     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2612     struct port *port;
2613     struct iface *iface;
2614     struct bond_entry *entry;
2615     int hash;
2616
2617     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2618     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2619     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2620     if (!slave_s) {
2621         unixctl_command_reply(conn, 501,
2622                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2623         return;
2624     }
2625
2626     port = bond_find(bond_s);
2627     if (!port) {
2628         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2629         return;
2630     }
2631
2632     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2633         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2634         hash = bond_hash(mac);
2635     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2636         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2637     } else {
2638         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2639         return;
2640     }
2641
2642     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2643     if (!iface) {
2644         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2645         return;
2646     }
2647
2648     if (!iface->enabled) {
2649         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2650         return;
2651     }
2652
2653     entry = &port->bond_hash[hash];
2654     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2655     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2656     entry->iface_tag = tag_create_random();
2657     port->bond_compat_is_stale = true;
2658     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2659 }
2660
2661 static void
2662 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2663 {
2664     char *args = (char *) args_;
2665     char *save_ptr = NULL;
2666     char *bond_s, *slave_s;
2667     struct port *port;
2668     struct iface *iface;
2669
2670     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2671     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2672     if (!slave_s) {
2673         unixctl_command_reply(conn, 501,
2674                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2675         return;
2676     }
2677
2678     port = bond_find(bond_s);
2679     if (!port) {
2680         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2681         return;
2682     }
2683
2684     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2685     if (!iface) {
2686         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2687         return;
2688     }
2689
2690     if (!iface->enabled) {
2691         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2692         return;
2693     }
2694
2695     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2696         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2697         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2698         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2699         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2700                   port->name, iface->name);
2701         bond_send_learning_packets(port);
2702         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2703     } else {
2704         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2705     }
2706 }
2707
2708 static void
2709 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2710 {
2711     char *args = (char *) args_;
2712     char *save_ptr = NULL;
2713     char *bond_s, *slave_s;
2714     struct port *port;
2715     struct iface *iface;
2716
2717     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2718     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2719     if (!slave_s) {
2720         unixctl_command_reply(conn, 501,
2721                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2722         return;
2723     }
2724
2725     port = bond_find(bond_s);
2726     if (!port) {
2727         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2728         return;
2729     }
2730
2731     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2732     if (!iface) {
2733         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2734         return;
2735     }
2736
2737     bond_enable_slave(iface, enable);
2738     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2739 }
2740
2741 static void
2742 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2743 {
2744     enable_slave(conn, args, true);
2745 }
2746
2747 static void
2748 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2749 {
2750     enable_slave(conn, args, false);
2751 }
2752
2753 static void
2754 bond_init(void)
2755 {
2756     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2757     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2758     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2759     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2760                              bond_unixctl_set_active_slave);
2761     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2762     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2763 }
2764 \f
2765 /* Port functions. */
2766
2767 static void
2768 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2769 {
2770     struct port *port;
2771
2772     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2773     port->bridge = br;
2774     port->port_idx = br->n_ports;
2775     port->vlan = -1;
2776     port->trunks = NULL;
2777     port->name = xstrdup(name);
2778     port->active_iface = -1;
2779     port->stp_state = STP_DISABLED;
2780     port->stp_state_tag = 0;
2781
2782     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2783         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2784                                sizeof *br->ports);
2785     }
2786     br->ports[br->n_ports++] = port;
2787
2788     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2789     bridge_flush(br);
2790 }
2791
2792 static void
2793 port_reconfigure(struct port *port)
2794 {
2795     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2796     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2797     unsigned long *trunks;
2798     int vlan;
2799     size_t i;
2800
2801     /* Collect old and new interfaces. */
2802     svec_init(&old_ifaces);
2803     svec_init(&new_ifaces);
2804     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2805         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2806     }
2807     svec_sort(&old_ifaces);
2808     if (bonded) {
2809         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2810         if (!new_ifaces.n) {
2811             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2812                      port->name);
2813         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2814             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2815                       port->name);
2816         }
2817
2818         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2819         if (port->updelay < 0) {
2820             port->updelay = 0;
2821         }
2822         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2823         if (port->downdelay < 0) {
2824             port->downdelay = 0;
2825         }
2826     } else {
2827         svec_init(&new_ifaces);
2828         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2829     }
2830
2831     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2832     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2833         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2834         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2835             iface_destroy(iface);
2836         } else {
2837             i++;
2838         }
2839     }
2840     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2841         const char *name = new_ifaces.names[i];
2842         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2843             iface_create(port, name);
2844         }
2845     }
2846
2847     /* Get VLAN tag. */
2848     vlan = -1;
2849     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2850         if (!bonded) {
2851             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2852             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2853                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2854             }
2855         } else {
2856             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2857              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2858             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2859                       port->name);
2860         }
2861     }
2862     if (port->vlan != vlan) {
2863         port->vlan = vlan;
2864         bridge_flush(port->bridge);
2865     }
2866
2867     /* Get trunked VLANs. */
2868     trunks = NULL;
2869     if (vlan < 0) {
2870         size_t n_trunks, n_errors;
2871         size_t i;
2872
2873         trunks = bitmap_allocate(4096);
2874         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2875         n_errors = 0;
2876         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2877             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2878             if (trunk >= 0) {
2879                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2880             } else {
2881                 n_errors++;
2882             }
2883         }
2884         if (n_errors) {
2885             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2886                      port->name, n_trunks);
2887         }
2888         if (n_errors == n_trunks) {
2889             if (n_errors) {
2890                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2891                          port->name);
2892             }
2893             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2894         }
2895     } else {
2896         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2897             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2898                      port->name, port->name);
2899         }
2900     }
2901     if (trunks == NULL
2902         ? port->trunks != NULL
2903         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2904         bridge_flush(port->bridge);
2905     }
2906     bitmap_free(port->trunks);
2907     port->trunks = trunks;
2908
2909     svec_destroy(&old_ifaces);
2910     svec_destroy(&new_ifaces);
2911 }
2912
2913 static void
2914 port_destroy(struct port *port)
2915 {
2916     if (port) {
2917         struct bridge *br = port->bridge;
2918         struct port *del;
2919         size_t i;
2920
2921         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2922         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2923
2924         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2925             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2926             if (m && m->out_port == port) {
2927                 mirror_destroy(m);
2928             }
2929         }
2930
2931         while (port->n_ifaces > 0) {
2932             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2933         }
2934
2935         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2936         del->port_idx = port->port_idx;
2937
2938         free(port->ifaces);
2939         bitmap_free(port->trunks);
2940         free(port->name);
2941         free(port);
2942         bridge_flush(br);
2943     }
2944 }
2945
2946 static struct port *
2947 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2948 {
2949     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2950     return iface ? iface->port : NULL;
2951 }
2952
2953 static struct port *
2954 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2955 {
2956     size_t i;
2957
2958     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2959         struct port *port = br->ports[i];
2960         if (!strcmp(port->name, name)) {
2961             return port;
2962         }
2963     }
2964     return NULL;
2965 }
2966
2967 static struct iface *
2968 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2969 {
2970     size_t j;
2971
2972     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2973         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2974         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2975             return iface;
2976         }
2977     }
2978     return NULL;
2979 }
2980
2981 static void
2982 port_update_bonding(struct port *port)
2983 {
2984     if (port->n_ifaces < 2) {
2985         /* Not a bonded port. */
2986         if (port->bond_hash) {
2987             free(port->bond_hash);
2988             port->bond_hash = NULL;
2989             port->bond_compat_is_stale = true;
2990         }
2991     } else {
2992         if (!port->bond_hash) {
2993             size_t i;
2994
2995             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2996             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2997                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2998                 e->iface_idx = -1;
2999                 e->tx_bytes = 0;
3000             }
3001             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3002             bond_choose_active_iface(port);
3003         }
3004         port->bond_compat_is_stale = true;
3005     }
3006 }
3007
3008 static void
3009 port_update_bond_compat(struct port *port)
3010 {
3011     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3012     struct compat_bond bond;
3013     size_t i;
3014
3015     if (port->n_ifaces < 2) {
3016         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3017         return;
3018     }
3019
3020     bond.up = false;
3021     bond.updelay = port->updelay;
3022     bond.downdelay = port->downdelay;
3023
3024     bond.n_hashes = 0;
3025     bond.hashes = compat_hashes;
3026     if (port->bond_hash) {
3027         const struct bond_entry *e;
3028         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3029             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3030                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3031                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3032                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3033             }
3034         }
3035     }
3036
3037     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3038     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3039     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3040         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3041         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3042         slave->name = iface->name;
3043         slave->up = ((iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX) ||
3044                      (!iface->enabled && iface->delay_expires != LLONG_MAX));
3045         if (slave->up) {
3046             bond.up = true;
3047         }
3048         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3049     }
3050
3051     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3052     free(bond.slaves);
3053 }
3054
3055 static void
3056 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3057 {
3058     struct bridge *br = port->bridge;
3059     char *vlandev_name = NULL;
3060
3061     if (port->vlan > 0) {
3062         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3063          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3064          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3065          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3066          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3067          * includes port->vlan.
3068          *
3069          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3070          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3071          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3072         size_t i;
3073         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3074             struct port *p = br->ports[i];
3075             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3076                 && p->n_ifaces
3077                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3078             {
3079                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3080                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3081                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3082                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3083                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3084                     vlandev_name = p->name;
3085                 }
3086             }
3087         }
3088     }
3089     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3090 }
3091 \f
3092 /* Interface functions. */
3093
3094 static void
3095 iface_create(struct port *port, const char *name)
3096 {
3097     struct iface *iface;
3098
3099     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
3100     iface->port = port;
3101     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3102     iface->name = xstrdup(name);
3103     iface->dp_ifidx = -1;
3104     iface->tag = tag_create_random();
3105     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3106     iface->netdev = NULL;
3107
3108     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3109         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3110                                   sizeof *port->ifaces);
3111     }
3112     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3113     if (port->n_ifaces > 1) {
3114         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3115     }
3116
3117     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3118
3119     bridge_flush(port->bridge);
3120 }
3121
3122 static void
3123 iface_destroy(struct iface *iface)
3124 {
3125     if (iface) {
3126         struct port *port = iface->port;
3127         struct bridge *br = port->bridge;
3128         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3129         struct iface *del;
3130
3131         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3132             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3133         }
3134
3135         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3136         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3137
3138         netdev_close(iface->netdev);
3139         free(iface->name);
3140         free(iface);
3141
3142         if (del_active) {
3143             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3144             bond_choose_active_iface(port);
3145             bond_send_learning_packets(port);
3146         }
3147
3148         bridge_flush(port->bridge);
3149     }
3150 }
3151
3152 static struct iface *
3153 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3154 {
3155     size_t i, j;
3156
3157     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3158         struct port *port = br->ports[i];
3159         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3160             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3161             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3162                 return iface;
3163             }
3164         }
3165     }
3166     return NULL;
3167 }
3168
3169 static struct iface *
3170 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3171 {
3172     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3173 }
3174 \f
3175 /* Port mirroring. */
3176
3177 static void
3178 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3179 {
3180     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
3181     size_t i;
3182
3183     /* Collect old and new mirrors. */
3184     svec_init(&old_mirrors);
3185     svec_init(&new_mirrors);
3186     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
3187     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3188         if (br->mirrors[i]) {
3189             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
3190         }
3191     }
3192
3193     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3194     svec_sort(&old_mirrors);
3195     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
3196     svec_sort(&new_mirrors);
3197     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
3198     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3199         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3200         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
3201             mirror_destroy(m);
3202         }
3203     }
3204     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
3205         const char *name = new_mirrors.names[i];
3206         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
3207             mirror_create(br, name);
3208         }
3209     }
3210     svec_destroy(&old_mirrors);
3211     svec_destroy(&new_mirrors);
3212
3213     /* Reconfigure all mirrors. */
3214     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3215         if (br->mirrors[i]) {
3216             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
3217         }
3218     }
3219
3220     /* Update port reserved status. */
3221     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3222         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3223     }
3224     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3225         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3226         if (m && m->out_port) {
3227             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3228         }
3229     }
3230 }
3231
3232 static void
3233 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3234 {
3235     struct mirror *m;
3236     size_t i;
3237
3238     for (i = 0; ; i++) {
3239         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3240             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3241                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3242             return;
3243         }
3244         if (!br->mirrors[i]) {
3245             break;
3246         }
3247     }
3248
3249     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3250     bridge_flush(br);
3251
3252     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3253     m->bridge = br;
3254     m->idx = i;
3255     m->name = xstrdup(name);
3256     svec_init(&m->src_ports);
3257     svec_init(&m->dst_ports);
3258     m->vlans = NULL;
3259     m->n_vlans = 0;
3260     m->out_vlan = -1;
3261     m->out_port = NULL;
3262 }
3263
3264 static void
3265 mirror_destroy(struct mirror *m)
3266 {
3267     if (m) {
3268         struct bridge *br = m->bridge;
3269         size_t i;
3270
3271         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3272             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3273             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3274         }
3275
3276         svec_destroy(&m->src_ports);
3277         svec_destroy(&m->dst_ports);
3278         free(m->vlans);
3279
3280         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3281         free(m);
3282
3283         bridge_flush(br);
3284     }
3285 }
3286
3287 static void
3288 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3289 {
3290     struct svec tmp;
3291     size_t i;
3292
3293     svec_sort_unique(ports);
3294
3295     svec_init(&tmp);
3296     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3297         const char *name = ports->names[i];
3298         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3299             svec_add(&tmp, name);
3300         } else {
3301             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3302                       m->bridge->name, m->name, name);
3303         }
3304     }
3305     svec_swap(ports, &tmp);
3306     svec_destroy(&tmp);
3307 }
3308
3309 static size_t
3310 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3311 {
3312     size_t n_vlans, i;
3313
3314     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3315      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3316      * we need right now. */
3317     svec_sort_unique(vlan_strings);
3318
3319     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3320     n_vlans = 0;
3321     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3322         const char *name = vlan_strings->names[i];
3323         int vlan;
3324         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3325             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3326                       m->bridge->name, m->name, name);
3327         } else {
3328             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3329         }
3330     }
3331     return n_vlans;
3332 }
3333
3334 static bool
3335 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3336 {
3337     size_t i;
3338
3339     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3340         if (m->vlans[i] == vlan) {
3341             return true;
3342         }
3343     }
3344     return false;
3345 }
3346
3347 static bool
3348 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3349 {
3350     size_t i;
3351
3352     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3353         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3354             return true;
3355         }
3356     }
3357     return false;
3358 }
3359
3360 static void
3361 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3362 {
3363     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3364     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3365     struct svec vlan_strings;
3366     mirror_mask_t mirror_bit;
3367     const char *out_port_name;
3368     struct port *out_port;
3369     int out_vlan;
3370     size_t n_vlans;
3371     int *vlans;
3372     size_t i;
3373     bool mirror_all_ports;
3374     bool any_ports_specified;
3375
3376     /* Get output port. */
3377     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3378                                 m->bridge->name, m->name);
3379     if (out_port_name) {
3380         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3381         if (!out_port) {
3382             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3383                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3384             mirror_destroy(m);
3385             free(pfx);
3386             return;
3387         }
3388         out_vlan = -1;
3389
3390         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3391             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3392                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3393         }
3394     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3395         out_port = NULL;
3396         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3397     } else {
3398         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3399                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3400                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3401         mirror_destroy(m);
3402         free(pfx);
3403         return;
3404     }
3405
3406     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3407     svec_init(&src_ports);
3408     svec_init(&dst_ports);
3409     svec_init(&ports);
3410     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3411     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3412     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3413     any_ports_specified = src_ports.n || dst_ports.n || ports.n;
3414     svec_append(&src_ports, &ports);
3415     svec_append(&dst_ports, &ports);
3416     svec_destroy(&ports);
3417     prune_ports(m, &src_ports);
3418     prune_ports(m, &dst_ports);
3419     if (any_ports_specified && !src_ports.n && !dst_ports.n) {
3420         VLOG_ERR("%s: none of the specified ports exist; "
3421                  "disabling port mirror %s", pfx, pfx);
3422         mirror_destroy(m);
3423         goto exit;
3424     }
3425
3426     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3427     svec_init(&vlan_strings);
3428     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3429     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3430     svec_destroy(&vlan_strings);
3431
3432     /* Update mirror data. */
3433     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3434         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3435         || m->n_vlans != n_vlans
3436         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3437         || m->out_port != out_port
3438         || m->out_vlan != out_vlan) {
3439         bridge_flush(m->bridge);
3440     }
3441     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3442     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3443     free(m->vlans);
3444     m->vlans = vlans;
3445     m->n_vlans = n_vlans;
3446     m->out_port = out_port;
3447     m->out_vlan = out_vlan;
3448
3449     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3450     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3451
3452     /* Update ports. */
3453     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3454     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3455         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3456
3457         if (mirror_all_ports
3458             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3459             || (m->n_vlans
3460                 && (!port->vlan
3461                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3462                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3463             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3464         } else {
3465             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3466         }
3467
3468         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3469             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3470         } else {
3471             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3472         }
3473     }
3474
3475     /* Clean up. */
3476 exit:
3477     svec_destroy(&src_ports);
3478     svec_destroy(&dst_ports);
3479     free(pfx);
3480 }
3481 \f
3482 /* Spanning tree protocol. */
3483
3484 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3485
3486 static void
3487 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3488 {
3489     struct bridge *br = br_;
3490     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3491     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3492     if (!iface) {
3493         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3494                      br->name, port_no);
3495     } else {
3496         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3497
3498         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, eth->eth_src);
3499         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
3500             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
3501                          "with unknown MAC", br->name, port_no);
3502         } else {
3503             union ofp_action action;
3504             flow_t flow;
3505
3506             memset(&action, 0, sizeof action);
3507             action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3508             action.output.len = htons(sizeof action);
3509             action.output.port = htons(port_no);
3510
3511             flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3512             ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3513         }
3514     }
3515     ofpbuf_delete(pkt);
3516 }
3517
3518 static void
3519 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3520 {
3521     size_t i;
3522
3523     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3524         if (br->stp) {
3525             stp_destroy(br->stp);
3526             br->stp = NULL;
3527
3528             bridge_flush(br);
3529         }
3530     } else {
3531         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3532         int bridge_priority;
3533
3534         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3535         if (!bridge_address) {
3536             if (br->stp) {
3537                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3538                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3539             } else {
3540                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3541                 eth_addr_random(mac);
3542                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3543             }
3544         }
3545
3546         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3547                          br->name)) {
3548             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3549         } else {
3550             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3551         }
3552
3553         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3554         if (!br->stp) {
3555             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3556             br->stp_last_tick = time_msec();
3557             bridge_flush(br);
3558         } else {
3559             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3560                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3561                 bridge_flush(br);
3562             }
3563         }
3564
3565         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3566             struct port *p = br->ports[i];
3567             int dp_ifidx;
3568             struct stp_port *sp;
3569             int path_cost, priority;
3570             bool enable;
3571
3572             if (!p->n_ifaces) {
3573                 continue;
3574             }
3575             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3576             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3577                 continue;
3578             }
3579
3580             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3581             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3582                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3583                                     br->name, p->name)
3584                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3585                                       br->name, p->name));
3586             if (p->is_mirror_output_port) {
3587                 enable = false;
3588             }
3589             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3590                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3591                 if (enable) {
3592                     stp_port_enable(sp);
3593                 } else {
3594                     stp_port_disable(sp);
3595                 }
3596             }
3597
3598             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3599                                     br->name, p->name);
3600             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3601
3602             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3603                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3604                                      br->name, p->name)
3605                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3606                                       br->name, p->name)
3607                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3608             stp_port_set_priority(sp, priority);
3609         }
3610
3611         brstp_adjust_timers(br);
3612     }
3613     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3614         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3615     }
3616 }
3617
3618 static void
3619 brstp_update_port_state(struct port *p)
3620 {
3621     struct bridge *br = p->bridge;
3622     enum stp_state state;
3623
3624     /* Figure out new state. */
3625     state = STP_DISABLED;
3626     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3627         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3628         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3629             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3630         }
3631     }
3632
3633     /* Update state. */
3634     if (p->stp_state != state) {
3635         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3636         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3637                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3638                      stp_state_name(state));
3639         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3640             bridge_flush(br);
3641         } else {
3642             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3643         }
3644         p->stp_state = state;
3645         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3646                             : tag_create_random());
3647     }
3648 }
3649
3650 static void
3651 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3652 {
3653     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3654     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3655     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3656
3657     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3658     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3659     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3660 }
3661
3662 static void
3663 brstp_run(struct bridge *br)
3664 {
3665     if (br->stp) {
3666         long long int now = time_msec();
3667         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3668         struct stp_port *sp;
3669
3670         if (elapsed > 0) {
3671             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3672             br->stp_last_tick = now;
3673         }
3674         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3675             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3676             if (p) {
3677                 brstp_update_port_state(p);
3678             }
3679         }
3680     }
3681 }
3682
3683 static void
3684 brstp_wait(struct bridge *br)
3685 {
3686     if (br->stp) {
3687         poll_timer_wait(1000);
3688     }
3689 }